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[科普中国]-分布电感

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在电路中,由于导线布线和元器件的分布而存在的电感叫分布电感。

介绍电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时都具有一定的电感,它对电路的影响等效于给电路串联上一个电感器,这个电感值就是分布电感。根据电感器的频率特性,可以知道由于分布电感的数值一般不大,在低频可以不考虑分布电感的影响,但对于高频交流电路,分布电感的影响就不能忽略了。

1. 线绕精密电阻和电位器的分布参数(分布电容和分布电感)

由于线绕精密电阻和电位器存在分布参数,所以线绕精密电阻和电位器的匝数较多时,往往采用无感绕制法绕制,即正向绕制的匝数和反向绕制的匝数相同,以尽量减小分布电感。

2. 传输电缆的分布参数

可以把一条传输电缆看成是由分布电容、分布电感和电阻联合组成的等效电路。

3. 印制板引线的分布参数

对高频电路印制板上的引线来说,它的分布电感不容忽视。去除这些分布电感影响,可以加宽电源线和地线以减少电源线和地线的阻抗。

4. 接插件的分布参数

线路板上的接插件,有520nH的分布电感。双列直插的(24)引脚集成电路插座,有4~18nH的分布电感。

5. 电容器的分布参数

实际中的电容器与“理想”电容器不同,“实际”电容器由于其封装、材料等方面的影响,使其只具备电感、电阻的一个附加特性。单片陶瓷电容器具有很低的等效串联电感,即具备很宽的退耦频段,所以比较适合用作高频电路的退耦电容。

综上所述,这些小的分布参数对于在较低频率的电路中是可以忽略不计的;而在高频电路中则必须予以注意。

分布电感的影响1.绕线电阻器和电位器的分布

绕线电阻器和电位器的线匝之间存在分布电感。为减小分布电容的数值,往往采用无感绕制法绕制,即正向和反向绕制的匝数相同,以尽量减小分布电感。

2.输电缆的分布电感

传输电缆可以看做有分布电容、分布电感和电阻组成的网络。电缆越长,分布电感越大。

3.印制电路板引线的分布电感

高频电路的印制电路板引起的分布电感不容忽视。为消除分布电感的影响,设计时要加宽电源线和地线,以减少电源线和地线的阻抗。

4.接插件的分布电感

线路板的接插件约有520nH的分布电感;双列直插式(如24引脚)集成电路插座,其分布电感约为4~18nH。

5.电容器的分布电感

电容器由于封装、材料等因素而具有一些电感的特性。例如,单片陶瓷电容器就具有很低的等效串联电感1。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所